科学家们正在利用光合作用的自然过程中的机制，以目前技术的100倍的速度捕获二氧化碳。这些系统被称为“人造树叶”，可以在对抗气候变化中发挥至关重要的作用。
多年来，人们已经注意到几种不同的涉及“人造树叶系统”的过程，这些过程利用阳光将水转化为液体燃料和电力。同样，伊利诺伊大学芝加哥分校的工程师们也给出了一种独特的设计，可以在现实世界中使用加压罐中的二氧化碳。
一个标准的人工光合作用单元被放置在一个充满水的透明胶囊中，外层是半渗透的。由于阳光的吸收，水通过外层的气孔蒸发，二氧化碳被吸收进来代替它。该装置将二氧化碳转化为一氧化碳。一氧化碳可以被捕获并用于制造燃料。
通过一些细微的改变，科学家们现在已经把它的性能提升到了一个新的高度。他们安装了一个带电的薄膜，作为水的梯度，有干的一面和湿的一面。就其干燥的一面而言，它是带负电荷的，一种有机溶剂附着在捕获的二氧化碳上，将其转化为浓缩的碳酸氢盐，它建立在膜上。
湿侧的正电荷电极将碳酸氢盐溶液吸过薄膜进入水溶液。两者之间的反应导致了二氧化碳的形成。这些二氧化碳可以用来制造燃料。改变电荷可以加快或减慢碳捕获的速度，科学家发现，在最佳情况下，每4平方英尺每小时可以捕获3.3毫升碳。厘米大小的材料。“通量率”是现有系统的100多倍。就能量而言，以每小时0.4千焦的速度加速反应所需要的能量几乎可以忽略不计。该团队表示，该系统可以以每吨145美元的价格捕获二氧化碳，这在能源部的指导方针内，这些技术的成本应该是每吨200美元。
UIC工程学院化学工程助理教授、该论文的通讯作者Meenesh Singh说:“我们的人造树叶系统可以部署在实验室之外，由于其高碳捕获率、相对较低的成本和适度的能源，即使与最好的实验室系统相比，它也有可能在减少大气中的温室气体方面发挥重要作用。”
整个设置本质上是模块化的。多个单元可以堆叠在另一个之上，以构建适合不同设置的设备。辛格说:“这种电渗析驱动的人工树叶在现实世界中的应用特别令人兴奋，它具有高通量和小的模块化表面积。”
